Cultivo in vitro de espécies de helicônia (Heliconia spp.) mediante embriogênese somática e embriões zigóticos

Visando estabelecer protocolos para a indução de calos embriogênicos em espécies de helicônia, foram realizados dois experimentos, onde o primeiro constou de três ensaios. O primeiro ensaio consistiu de combinações de AIA (ácido 3-indolilacético) (0; 1; 1,5; 2 e 2,5 mg.L-1) com 2,4-D (ácido 2,4-diclorofenoxiacético) (0; 3; 4; e 5 mg.L-1) e o segundo ensaio combinou o BAP (6- benzilaminopurina) (0; 1; 1,5; 2; 2,5 mg.L-1) com 2,4-D (0; 3; 4; e 5 mg.L-1), utilizando em ambos secções de ovários de H. chartacea Lane ex Barreiros cv. Sexy Pink. O terceiro ensaio foi estabelecido a partir de combinações entre três níveis de AIA (0; 1 e 2 mg.L-1) e cinco níveis de 2,4-D (0; 5; 10; 15 e 20 mg.L-1), utilizando como explante, secções de ovários das cultivares Sexy Pink e Sexy Scarlet da espécie H. chartacea. No segundo experimento foi utilizado como explante, embriões zigóticos de H. bihai (L.) L. cv. Lobster Claw Two em combinações de AIA (0; 1 e 2 mg.L-1) e 2,4-D (0; 5; 10; 15 e 20 mg.L-1). As avaliações em ambos experimentos foram realizadas aos 30, 60 e 90 dias após a inoculação, considerando o aspecto dos calos e a presença de nódulos, através de observações visuais com o auxílio de estereomicroscópio, além de análises citoquímica, histológica e de microscopia eletrônica de varredura. No experimento 1 o índice de formação de calos nos explantes tratados com AIA+2,4-D (Ensaio I), foi superior àquele observado com as combinações de BAP+2,4-D (Ensaio II), ao final dos 90 dias de cultivo, onde observou-se a presença de células pró-embriogênicas. No terceiro ensaio a cultivar Sexy Pink apresentou um maior índice de formação de calos do que a cultivar Sexy Scarlet , mas, esses calos não apresentaram a formação de embriões somáticos ao final dos 90 dias de cultivo. No segundo experimento, a formação de pró-embriões somáticos ocorreu apenas nos embriões zigóticos provenientes de frutos maduros de H. bihai (L.) L. cv. Lobster Claw Two cultivados na ausência de reguladores de crescimento. Objetivando avaliar o processo de micropropagação a partir do cultivo de embriões zigóticos, foi realizada inicialmente uma análise da estrutura interna do embrião proveniente de frutos imaturos e maduros. Para isto, foram incluídos em parafina e seccionados em micrótomo. Os embriões provenientes de frutos imaturos e maduros foram inoculados em meio MS (Murashige e Skoog) com diferentes concentrações de sais (MS completo e ½ MS), de GA3 (ácido giberélico) (0; 2,5 e 5,0 mg.L-1), além de sacarose ou glicose (30 g.L-1), para avaliar a conversão do embrião em planta. As avaliações considerando o desenvolvimento da parte aérea e o número de raízes foram realizadas aos 15, 30 e 60 dias após a inoculação, com base em observações visuais e parâmetros quantitativos. Em seguida, as plantas obtidas foram repicadas e transferidas para meio MS (MS completo ou ½ MS), acrescido de 0 ou 2,5 mg.L-1 BAP com o objetivo de avaliar a multiplicação aos 30 e 45 dias após a inoculação. Para avaliar a variabilidade genética das plantas provenientes de embriões zigóticos, utilizou-se sistemas isoenzimáticos (PO, EST, ACP, GOT, ADH e MDH). Avaliando a estrutura interna dos embriões, observou-se que os embriões maduros apresentam tecidos em estádios de diferenciação mais avançados do que os embriões imaturos, como já era esperado. Na fase de conversão dos embriões em plantas, observou-se que 85% dos embriões provenientes de frutos maduros converteram-se em plantas normais em meio MS reduzido à metade da concentração dos sais, utilizando a sacarose como fonte de carboidrato, enquanto que os embriões cultivados em meios com glicose, apenas 41% converteram-se em plantas. Na fase de multiplicação, as plantas cultivadas em meio MS com 50% da concentração dos sais acrescido de 2,5 mg.L-1 de BAP, apresentaram maior número de gemas aos 45 dias de cultivo. Quanto a análise isoenzimática foi observado algumas alterações nos padrões isoenzimáticos no que se refere a intensidade de coloração e a migração de algumas bandas. Esses comportamentos podem estar associados respectivamente, a diferença de idade entre a planta matriz e as plantas obtidas in vitro e/ou alguma variação no fenótipo eletroforético das plantas provenientes do cultivo in vitro de embrião zigótico.The aim of this work was to establish protocols for the induction of embryogenic calluses in heliconia species. Two experiments were carried out. The first one had three assays. The first assay consisted of combinations of AIA (indole-3-acetic) (0, 1, 1.5, 2, and 2.5 mg.L-1) with 2,4-D (2,4-dichlorofenoxyacetic acid) (0, 3, 4, and 5 mg.L-1) and the second essay combined BAP (6-benzylamino purine) (0, 1, 1.5, 2, and 2.5 mg.L-1) with 2,4-D (0, 3, 4, and 5 mg.L-1). Sections of ovaries of H. chartacea Lane ex Barreiros cv. Sexy Pink were used in the assays above. The third assay was established from combinations among three levels of AIA (0, 1 and 2 mg.L-1) and five levels of 2,4-D (0, 5, 10, 15, and 20 mg.L-1) within cultivars Sexy Pink and Sexy Scarlet of H.chartacea. The second experiment used explant zygotic embryos of H. bihai cv. (L.) L.Lobster Claw Two in combinations of AIA (0, 1 and 2 mg.L-1) and 2,4-D (0, 5, 10, 15, and 20 mg.L-1). Evaluations in both experiments were carried out on days 30, 60 and 90 after innoculation. Aspects of the callus and the presence of nodules were assessed by visual observations with the help of a stereomicroscope and cytochemical, histologic and scanning electron microscopy analyses were performed. At the end of experiment 1, the index of formation of callus in explants treated with AIA+2,4-D (Assay 1) was greater than that observed with the combinations of BAP+2,4-D (Assay 2). The AIA+2.4-D assay also produced proembryonary cells. In the third assay the Sexy Pink cultivar showed a greater index of formation of callus than the Sexy Scarlet cultivar, but these calluses didn t show somatic embryos at the end of 90 days of cultivation. In the second experiment, formation of somatic proembryos occurred only in zygotic embryos from mature fruit of H. bihai (L.) L. cv. Lobster Claw Two cultivated in the absence of growth regulators. The objective of the second work was to evaluate micropropagation processes for cultivation of zygotic embryos. Initially, an analysis of the internal structure of the embyo was carried out using immature and mature fruits. This was accomplished by embedding the fruits in paraffin and sectioning them with a microtome. Embryos from immature and mature fruits were innoculated in an MS (Murashige and Skoog) environment with different concentrations of salts (full MS and ½ MS), AG3 (0, 2.5 and 5 mg.L-1) and saccharose or glucose (30 g.L-1), and their development was evaluated. Evaluations were carried out 15, 30 and 60 days after innoculation based on visual observations, quantitative parameters, and number of roots. Then, plants were replicated and transferred to an MS environment (full MS or ½ MS), added 0 or 2.5 mg.L-1 BAP, with the objective to evaluate their development after 30 and 45 days after innoculation. The genetic variability of plants from zygotic embryos was estimated using isoenzymatic analyses (PO, EST, ACP, GOT, ADH, and MDH). The internal structure of mature embryos showed tissues in more advanced stages of differentiation than immature embryos, as expected. In the ½ MS environment with saccharose, 85% of the innoculated embryos were converted into plants, just 41% converted into plants in the glucose environment. During the multiplication phase, plants cultivated in an MS environment with a 50% concentration of salts and 2.5 mg.L-1 of BAP showed a greater number of buds. The isoenzymatic analyses showed some changes of isoenzymatic patterns, for example in intensity of coloration and migration of some bands. These results can be associated respectively with the difference of the ages among mother plant and plants obtained in vitro and/or variations in eletrophoretic phenotypes of the plants from in vitro cultivation of zygotic embryos.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPE

Indução e histologia de embriões somáticos primários e secundários do híbrido Phalaenopsis Classic Spotted Pink (Orchidaceae)

O presente trabalho teve como objetivos induzir a formação de embriões somáticos in vitro no híbrido Phalaenopsis Classic Spotted Pink, utilizando diferentes meios nutritivos e avaliar a morfologia interna desses embriões através de análises histológicas e histoquímicas. Folhas jovens de plantas cultivadas in vitro foram utilizadas como explantes e dessas folhas foram retiradas as bordas, ficando segmentos de aproximadamente 1cm². Para indução foram utilizados meios nutritivos contendo ANA (0,1 mg L-1) e BAP (1 mg L-1), acrescido de phytagel e com pH 5,8 (meio TM 07) e ANA (0,1 mg L-1) e TDZ (3 mg L-1) acrescido de gelrite e com pH 5,2 (meio TC06-1). Embriões somáticos primários foram obtidos aos 90 dias de cultivo no meio TC06-1 e foram transferidos para o mesmo meio para obtenção de embriogênese secundária. Os embriões somáticos obtidos foram transferidos para meio MS com metade da força iônica, sem regulador de crescimento e cultivados em fotoperíodo de 16 horas, o qual estimulou a produção de clorofila tanto nos embriões primários como secundários, promovendo o desenvolvimento desses em protocormos e posteriormente em plantas. As análises histológicas permitiram confirmar o caráter embrionário das estruturas formadas in vitro, demonstrando que os embriões somáticos foram formados diretamente das camadas epidérmicas dos explantes, sem passar pela fase de calo, caracterizando embriogênese somática direta. Os métodos histoquímicos utilizados, possibilitaram evidenciar a deposição de compostos orgânicos nas células embriogênicas em decorrência de mecanismos fisiológicos, permitindo o desenvolvimento dos embriões primários e secundários em plantas

Indução e histologia de embriões somáticos primários e secundários do híbrido Phalaenopsis Classic Spotted Pink (Orchidaceae)

O presente trabalho teve como objetivos induzir a formação de embriões somáticos in vitro no híbrido Phalaenopsis Classic Spotted Pink, utilizando diferentes meios nutritivos e avaliar a morfologia interna desses embriões através de análises histológicas e histoquímicas. Folhas jovens de plantas cultivadas in vitro foram utilizadas como explantes e dessas folhas foram retiradas as bordas, ficando segmentos de aproximadamente 1cm². Para indução foram utilizados meios nutritivos contendo ANA (0,1 mg L-1) e BAP (1 mg L-1), acrescido de phytagel e com pH 5,8 (meio TM 07) e ANA (0,1 mg L-1) e TDZ (3 mg L-1) acrescido de gelrite e com pH 5,2 (meio TC06-1). Embriões somáticos primários foram obtidos aos 90 dias de cultivo no meio TC06-1 e foram transferidos para o mesmo meio para obtenção de embriogênese secundária. Os embriões somáticos obtidos foram transferidos para meio MS com metade da força iônica, sem regulador de crescimento e cultivados em fotoperíodo de 16 horas, o qual estimulou a produção de clorofila tanto nos embriões primários como secundários, promovendo o desenvolvimento desses em protocormos e posteriormente em plantas. As análises histológicas permitiram confirmar o caráter embrionário das estruturas formadas in vitro, demonstrando que os embriões somáticos foram formados diretamente das camadas epidérmicas dos explantes, sem passar pela fase de calo, caracterizando embriogênese somática direta. Os métodos histoquímicos utilizados, possibilitaram evidenciar a deposição de compostos orgânicos nas células embriogênicas em decorrência de mecanismos fisiológicos, permitindo o desenvolvimento dos embriões primários e secundários em plantas.The present work had as objectives to induce the formation of somatic embryos in vitro on Phalaenopsis hybrid Classic Spotted Pink, using different nutrient medium and assess the internal morphology of these embryos by means of histological and histochemical analysis. Young leaves of plants grown in vitro were used as explants for induction of somatic embryos in different nutrient medium: New Dogashima Medium, containing ANA (0.537 mM) and BAP (4.440 mM) plus phytagel and with pH 5.8 (NDM) and the Murashige and Skoog with half the concentration of salts, plus NNA (0.537 mM) and TDZ (13.621 mM), jellied with gelrite and pH 5.2 (0.5 MS). Primary somatic embryos were obtained to 90 days of cultivation in half MS and have been transferred to the same means for obtaining of secondary embryos. The primary and secondary somatic embryos were subcultived for MS with half the concentration of salts, without fitoregulator subjected to photoperiod of 16 hours, which stimulated the production of chlorophyll in primary embryos as secondary, promoting the development of those in protocorms and later in plants. The histological analysis showed that the somatic embryos were formed directly from the epidermal layers of the explants, without going through the phase of callus, featuring direct somatic embryogenesis. The histochemical methods used made it possible to highlight the deposition of starch and lipids in cells embriogenics as a result of physiological mechanisms, enabling the development of primary and secondary embryos in plants. Therefore, the medium 0.5 MS Plus ANA (0.537 mM) and TDZ (13.621 mM), jellied with gelrite and pH 5.2 promoted to obtain primary and secondary embryos with ability to regenerate plants showing morphological similar the mother plant.El presente trabajo tuvo como objetivos inducir la formación de embriones somáticos in vitro en el híbrido Phalaenopsis Classic Spotted Pink, utilizando diferentes medios nutritivos, y evaluar la morfología interna de estos embriones mediante análisis histológico e histoquímico. Hojas jóvenes de plantas cultivadas in vitro se utilizaron como explantes para la inducción de embriones somáticos en diferentes medios nutritivos: New Dogashima Medium, contenido de ANA (0.537 mM) y BAP (4.440 mM) además de phytagel y con pH 5.8 (NDM) y el Murashige Skoog con la mitad de la concentración de sales, además de ANA (0.537 mM) y TDZ (13.621 mM), gelificado gelrite y pH 5.2 (½ MS). Se obtuvieron embriones somáticos primarios a los 90 días de cultivo en el medio ½ MS y a estos se les transfirió al mismo medio (½ MS) para la obtención de embriones secundarios. Los embriones somáticos primarios y secundarios fueron subcultivados para MS con la mitad de la concentración de sales, sin reguladores de crecimiento y sometidos a fotoperiodo de 16 horas, lo que estimuló la producción de clorofila tanto en los embriones primarios como en los secundarios, promoviendo el desarrollo de los protocormos y más tarde en las plantas. Los análisis histológicos demostraron que los embriones somáticos fueron formados directamente en las capas epidérmicas de los explantes, sin pasar por la fase de callo, vía embriogénesis somática directa. Los métodos histoquímicos hicieron posible destacar la deposición de almidón y lípidos en las células embriogénicas como resultado de mecanismos fisiológicos, que permiten el desarrollo de los embriones primarios y secundarios en las plantas. Por lo tanto, el medio ½ MS contenido de ANA (0.537 mM) y TDZ (13.621 mM), con gelrite y pH 5.2 permitió obtener embriones primarios y secundarios con capacidad para regenerar plantas con caracteres morfológicos similares a los dela planta matriz

ANTIOXIDANT DEFENSES OF IRRIGATED FORAGE SORGHUM WITH SALINE AQUACULTURE EFFLUENT

<div><p>ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the biomass production and antioxidant enzymatic system activity of irrigated forage sorghum with saline aquaculture effluent under different leaching fractions. The experiment was conducted in the Caatinga Experimental Field of the Embrapa Semiarido, in Petrolina, State of Pernambuco, Brazil. The experimental design was a complete randomized block in a split-plot arrangement with four replications, consisting of three forage sorghum varieties (Volumax, F305 and Sudan) and four leaching fractions (0, 5, 10 and 15%). The vegetal materials were collected when the plants were at the soft-dough stage. The biomass production and activity of the enzymes superoxide dismutase, catalase and ascorbate peroxidase were evaluated. Irrigation with saline aquaculture effluent with leaching fraction of 15% results in low salinity level in the root zone and higher biomass production of forage sorghum Sudan and F305, in semiarid conditions. The antioxidant system was activated in the three sorghum varieties to prevent accumulation of reactive oxygen species, with the synchrony between the enzymes superoxide dismutase and catalase resulting in a better productive response of the varieties Sudan and F305.</p></div

Risk of adverse outcomes in offspring with RT-PCR confirmed prenatal Zika virus exposure: an individual participant data meta-analysis of 13 cohorts in the Zika Brazilian Cohorts ConsortiumResearch in context

Summary: Background: Knowledge regarding the risks associated with Zika virus (ZIKV) infections in pregnancy has relied on individual studies with relatively small sample sizes and variable risk estimates of adverse outcomes, or on surveillance or routinely collected data. Using data from the Zika Brazilian Cohorts Consortium, this study aims, to estimate the risk of adverse outcomes among offspring of women with RT-PCR-confirmed ZIKV infection during pregnancy and to explore heterogeneity between studies. Methods: We performed an individual participant data meta-analysis of the offspring of 1548 pregnant women from 13 studies, using one and two-stage meta-analyses to estimate the absolute risks. Findings: Of the 1548 ZIKV-exposed pregnancies, the risk of miscarriage was 0.9%, while the risk of stillbirth was 0.3%. Among the pregnancies with liveborn children, the risk of prematurity was 10,5%, the risk of low birth weight was 7.7, and the risk of small for gestational age (SGA) was 16.2%. For other abnormalities, the absolute risks were: 2.6% for microcephaly at birth or first evaluation, 4.0% for microcephaly at any time during follow-up, 7.9% for neuroimaging abnormalities, 18.7% for functional neurological abnormalities, 4.0% for ophthalmic abnormalities, 6.4% for auditory abnormalities, 0.6% for arthrogryposis, and 1.5% for dysphagia. This risk was similar in all sites studied and in different socioeconomic conditions, indicating that there are not likely to be other factors modifying this association. Interpretation: This study based on prospectively collected data generates the most robust evidence to date on the risks of congenital ZIKV infections over the early life course. Overall, approximately one-third of liveborn children with prenatal ZIKV exposure presented with at least one abnormality compatible with congenital infection, while the risk to present with at least two abnormalities in combination was less than 1.0%. Funding: National Council for Scientific and Technological Development - Brazil (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq); Wellcome Trust and the United Kingdom's Department for International Development; European Union's Horizon 2020 research and innovation program; Medical Research Council on behalf of the Newton Fund and Wellcome Trust; National Institutes of Health/National Institute of Allergy and Infectious Diseases; Foundation Christophe et Rodolphe Mérieux; Coordination for the improvement of Higher Education Personnel (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Capes); Ministry of Health of Brazil; Brazilian Department of Science and Technology; Foundation of Research Support of the State of São Paulo (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo – FAPESP); Foundation of Research Support of the State of Rio de Janeiro (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro – FAPERJ); Foundation of Support for Research and Scientific and Technological Development of Maranhão; Evandro Chagas Institute/Brazilian Ministry of Health (Instituto Evandro Chagas/Ministério da Saúde); Foundation of Research Support of the State of Goiás (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás – FAPEG); Foundation of Research Support of the State of Rio Grande do Sul (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul – FAPERGS); Foundation to Support Teaching, Research and Assistance at Hospital das Clínicas, Faculty of Medicine of Ribeirão Preto (Fundação de Apoio ao Ensino, Pesquisa e Assistência do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto); São Paulo State Department of Health (Secretaria de Saúde do Estado de São Paulo); Support Foundation of Pernambuco Science and Technology (Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia de Pernambuco – FACEPE)

Brazilian Flora 2020: Leveraging the power of a collaborative scientific network

International audienceThe shortage of reliable primary taxonomic data limits the description of biological taxa and the understanding of biodiversity patterns and processes, complicating biogeographical, ecological, and evolutionary studies. This deficit creates a significant taxonomic impediment to biodiversity research and conservation planning. The taxonomic impediment and the biodiversity crisis are widely recognized, highlighting the urgent need for reliable taxonomic data. Over the past decade, numerous countries worldwide have devoted considerable effort to Target 1 of the Global Strategy for Plant Conservation (GSPC), which called for the preparation of a working list of all known plant species by 2010 and an online world Flora by 2020. Brazil is a megadiverse country, home to more of the world's known plant species than any other country. Despite that, Flora Brasiliensis, concluded in 1906, was the last comprehensive treatment of the Brazilian flora. The lack of accurate estimates of the number of species of algae, fungi, and plants occurring in Brazil contributes to the prevailing taxonomic impediment and delays progress towards the GSPC targets. Over the past 12 years, a legion of taxonomists motivated to meet Target 1 of the GSPC, worked together to gather and integrate knowledge on the algal, plant, and fungal diversity of Brazil. Overall, a team of about 980 taxonomists joined efforts in a highly collaborative project that used cybertaxonomy to prepare an updated Flora of Brazil, showing the power of scientific collaboration to reach ambitious goals. This paper presents an overview of the Brazilian Flora 2020 and provides taxonomic and spatial updates on the algae, fungi, and plants found in one of the world's most biodiverse countries. We further identify collection gaps and summarize future goals that extend beyond 2020. Our results show that Brazil is home to 46,975 native species of algae, fungi, and plants, of which 19,669 are endemic to the country. The data compiled to date suggests that the Atlantic Rainforest might be the most diverse Brazilian domain for all plant groups except gymnosperms, which are most diverse in the Amazon. However, scientific knowledge of Brazilian diversity is still unequally distributed, with the Atlantic Rainforest and the Cerrado being the most intensively sampled and studied biomes in the country. In times of “scientific reductionism”, with botanical and mycological sciences suffering pervasive depreciation in recent decades, the first online Flora of Brazil 2020 significantly enhanced the quality and quantity of taxonomic data available for algae, fungi, and plants from Brazil. This project also made all the information freely available online, providing a firm foundation for future research and for the management, conservation, and sustainable use of the Brazilian funga and flora